一种预应力管桩和预应力桩的制作方法

本实用新型涉及一种预应力管桩和预应力桩，特别涉及一种可后注浆的预应力管桩和预应力桩。

背景技术：

随着建筑规模日益增大，上部结构对地基和基础的承载力要求也越来越高。预应力管桩基础因具有施工速度快，地层适应性强，成桩质量有保证，经济效益优良等优点，在高层及超高层建筑中获得了较为广泛的应用。当地基中存在较厚欠固结土、湿陷性土、淤泥质土等软弱土层时，预应力管桩的单桩承载力一般较低；软弱土层固结沉降产生的负摩阻力，会进一步降低预应力管桩的单桩承载力。为能承受上部结构的荷载，基桩的直径、长度或数量需增加，从而造成浪费；基桩长度大时，沉桩需要的锤击次数也更多，更易断桩或碎桩头，也给施工带来困难。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足，本实用新型旨在提供一种可后注浆的预应力管桩及预应力桩，在不增加桩径和桩长的前提下，增大单桩承载力，还能解决深层断桩的难题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：提供一种预应力管桩，包括管桩本体，管桩本体是内部为管腔的管状结构，在管桩本体的管壁上设有将管璧外侧与管腔连通的注浆孔。浆体从预应力管桩的上方导入，进入管桩本体的管腔中并形成填充，浆体进一步通过注浆孔渗入管桩本体的外侧的泥土或砂石等土壤结构中，固化后使预应力管桩与周围的土壤结构形成一个整体，从而提高管桩的承载能力。

优选地，所述注浆孔内设有套管。

优选地，所述套管为钢套管。

优选地，所述套管内安装有止回阀。

优选地，所述预应力管桩的长度为20-50m，该预应力管桩特别适用于尺寸较长（如35-50m）的管桩的施工，可以使用较小的管径即可达到承载要求。

优选地，所述预应力管桩的顶部设有压盖，用于密封，防止浆体流出。

优选地，所述压盖上设有供注浆管穿过的通孔。外部注浆管从压盖上穿入到管桩本体的管腔中进行注浆。

本实用新型还提供一种预应力桩，包括上述预应力管桩，和填充在预应力管桩本体内侧与外侧以及注浆孔内的固化浆体。

优选地，在管桩本体的管腔内安装有钢筋笼。钢筋笼位于桩的断面处。

优选地，所述浆体为水泥浆体、硅化浆体或碱性浆体。

本实用新型的“预应力管桩”简称“管桩”，是指在工厂预制的预应力混凝土管桩，而“预应力桩”是指将预制好的预应力混凝土管桩的一端埋入地下，并注入浆体固化后得到的桩结构。

本实用新型的预应力桩为可后注浆预应力桩，包括预应力管桩、注浆孔、压盖、注浆管及固化浆体，其中，注浆管可仅在施工中出现，也可以固定在压盖上形成一体结构。预应力桩的结构特点是，预应力管桩的管壁上设有注浆孔，通过管腔及管桩管壁上的注浆孔对桩周土进行后注浆。压力注浆时，浆体在高压作用下注入桩周土内；无压灌浆时，浆体通过渗扩进入桩周土内。浆体对桩周土起到劈裂、渗扩、填充、压密、固结等作用，使浆体和桩周土混合成高强度的复合土。复合土与预应力管桩形成了直径更大的桩土共同体，从而增加了桩土共同体与未加固土体间的摩擦面积，进而提高了预应力桩的单桩承载力。

通过后注浆修复断桩面时，需先往预应力管桩管腔内放入补强钢筋笼，再进行后注浆，使补强钢筋笼与预应力管桩通过浆体连接成整体，从而对断桩面进行了补强，使其满足承载要求。

桩壁上的注浆孔需设置止回阀，止回阀既能阻止沉桩时桩周土进入桩中腔内，又能让浆体顺利从桩中腔进入桩周土内。

采用无压注浆时，注浆管伸入桩顶一定长度即可；采用压力注浆时，注浆管伸至桩底，需边注浆边缓慢往上拔管。

浆体的选择需与地基土层的特性相适应。地基土层有较大裂隙、溶洞等，有地下水活动时，浆体宜采用水泥浆体；地基土为各类砂土、黄土及一般黏性土时，宜采用水玻璃和氯化钙组成的硅化浆体；地基土为软弱土时，可选用以水泥为主剂的浆体及水泥和水玻璃混合浆体；地基土为湿陷性黄土时，可选用氯化钙和氢氧化钠组成的碱性浆体。

注浆前需先进行室内浆体配比试验和现场注浆试验，以确定施工设备和参数。压盖的重量需根据注浆压力进行调整，压盖的覆盖范围需足够大，以防止地面冒浆。

下面结合设计原理及优点对本实用新型作进一步说明：

（1）本实用新型是对传统预应力管桩的改进，是预应力管桩与注浆加固的有机结合。预应力管桩的管腔作为后注浆的竖向通道，预应力管桩管壁上预留的注浆孔作为注浆的喷嘴，浆体和桩周土混合成的高强度复合土与预应力管桩形成了直径更大的桩土共同体，大大提高了预应力管桩的单桩承载力，特别适用于软土地基中的预应力管桩基础。

（2）在预应力管桩中腔内放入补强钢筋笼，再进行后注浆，使补强钢筋笼与预应力管桩通过浆体连接成整体，从而对断桩面进行了补强，特别适用于预应力管桩深层断桩面的处理。

（3）根据地基土层类型的不同，浆体可选用水泥浆、水玻璃和氯化钙组成的硅化浆体、氯化钙和氢氧化钠组成的碱性浆体。

（4）为减小桩壁上预留的注浆孔对预应力管桩桩身强度的不利影响，注浆孔在桩壁上呈螺旋线分布，保证每个桩身横断面上最多有一个注浆孔。注浆孔采用预埋带内丝扣的钢套管（类似螺母），止回阀相应设置丝扣（类似螺杆），待预应力管桩预制成型后，再将止回阀拧进钢套筒内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：使传统预应力管桩可进行后注浆加固软弱土，从而提高单桩承载力，克服了软弱土地区因单桩承载力低而造成的桩径和桩长大、桩数多的情况，节约工程造价。注浆前在预应力管桩中腔内增设补强钢筋笼，可方便可靠地对深层断桩面进行修复补强处理。

附图说明

图1是本实用新型第一种实施方式的预应力桩的竖截面示意图。

图2是本实用新型第二种实施方式的预应力桩的竖截面示意图。

图例说明：1-预应力管桩、2-注浆孔3-固化浆体、4-压盖、5-注浆管、6-钢筋笼、7-断面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种预应力桩及其施工工艺，预应力桩的结构图1所示，包括预应力管桩1，预应力管桩1的侧壁设有注浆孔2，顶部设有压盖4，压盖4上套有注浆管5。

施工工艺为：先按常规方法施工预留有注浆孔2的预应力管桩1，桩基检测确认桩身完整后清理地面、铺设压盖4，再将注浆管5与外围注浆管路连通，最后往预应力管桩1的管腔中注入浆体，固化后形成固化浆体3。

实施例2

作为本实用新型的另一种实施方式，如图2所示，在施工中，管桩出现断面7，需要对断面7进行补强。施工工艺为：先检测出桩断面的大概深度，再往预应力管桩1管腔中内放入补强的钢筋笼6（钢筋笼在断桩面处上下各5倍桩径长度，可用吊索临时固定），最后铺设压盖4、连通注浆管5后注入浆体，固化后形成固化浆体3。

本实用新型所述的可后注浆预应力管桩，是在传统预应力管桩的桩壁上增设注浆孔，通过后注浆有效地提高基桩承载力，还可对断桩面进行加固修复，该桩型施工简便、基桩承载力提高显著，具有较低的施工成本和良好的性能。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。